杉木林下套种阔叶树对土壤生态酶活性及其化学计量比的影响

[目的]研究杉木林下套种阔叶树的土壤生态酶活性及其化学计量比,评估该林分土壤养分和肥力状况。[方法]在福建省三明市格氏栲自然保护区杉木林试验示范区设置3种处理,分别是杉木成熟林套种阔叶树、杉木幼林套种阔叶树,以及不套种阔叶树的杉木纯林(对照),测定其表层(0～10 cm)土壤的理化性质、土壤微生物生物量碳氮磷含量及土壤酶活性,并计算酶化学计量比。[结果]杉木林下套种阔叶树后,尤其是杉木成熟林套种阔叶树,土壤全碳(TC)、全氮(TN)、微生物生物量碳(MBC)含量增加。套种处理之后,土壤β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)和酸性磷酸酶(AP)酶活性显著升高,β-葡萄糖苷酶(βG)酶活性显著降低;βG:AP和NAG:AP的平均值分别为0.006 4和0.011 3,远低于全球平均水平,表明该区域土壤微生物受磷限制,AP酶和NAG酶的活性提高,使得βG:AP和βG:NAG值在套种处理之后显著降低。冗余分析表明土壤C:N和MBC:MBN分别解释土壤酶活性和生态酶化学计量比变异的92.3%和4.4%。[结论]杉木套种阔叶树有助于土壤养分积累,改良土壤性状。     

间伐对杉木人工林不同组分碳、氮、磷含量及其生态化学计量关系的影响

[目的]研究间伐后杉木人工林碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量关系变化,为杉木人工林养分循环研究提供参考。[方法]在浙江开化县林场17年生杉木人工纯林内,建立9块20 m×20 m的固定样地,测定分析了未间伐、中度间伐(20%间伐强度)和强度间伐(37%间伐强度)处理地表凋落物、林下植被、杉木细根和土壤C、N、P含量及其计量关系。[结果]间伐2 a后,强度间伐处理地表凋落物和杉木细根生物量显著降低,林下植被生物量显著增加。强度间伐处理下地表凋落物总氮(TN)含量显著降低,林下植被总氮(TN)含量则显著增加,土壤有机碳(SOC)和总氮(TN)含量也显著增加,杉木细根C、N、P含量在未间伐、中度间伐和强度间伐之间无显著差异。地表凋落物C/N和C/P随着间伐强度增加而增大;林下植被C/N随着间伐强度增加而减小,N/P比随着间伐强度增加而增大;杉木细根和土壤C/N、C/P和N/P在不同间伐处理之间差异不显著。土壤与林下植被C、N、P含量及其比值具有显著相关性。[结论]间伐后短期内杉木人工林地表凋落物、林下植被和土壤C、N含量受间伐强度显著影响,间伐改变了地表凋落物和林下植被C、N、P生态化学计量关系,但对杉木细根和土壤C、N、P生态化学计量关系无显著影响。     

间伐和修枝对杉木人工林土壤微生物量碳和酶活性的影响

土壤微生物量碳和土壤酶活性都是反映土壤养分和土壤生态环境质量的重要指标之一,但间伐、修枝和去除林下植被等经营措施对其影响如何还不太清楚。以湖南省会同县杉木人工林研为究对象,探讨了不同森林经营措施对土壤微生物量碳和酶活性的影响。结果表明,与对照样地相比,间伐、修枝和去除林下植被均显著减小了土壤微生物量碳含量和酶活性,分别为对照样地的79.96%、76.69%和70.70%;土壤微生物量碳和酶活性之间存在极显著的正相关关系。     

乐昌含笑人工林培肥土壤与涵养水源功能分析

以杉木人工林为对照,采用标准地法分析了10年生乐昌含笑人工林土壤的理化性质、林下植被生物量及凋落物现存量、林分涵养水源的功能。发现乐昌含笑人工林表层土壤水稳性团聚体含量比杉木人工林增加3.80%,非毛管孔隙和总孔隙分别比杉木人工林高4.84%和7.46%,林地凋落物质量的(F+H)/L的比值为0.45,高于杉木纯林的0.21,乐昌含笑0～20 cm土层有机质、全N、全P分别比杉木纯林增加19.07%、13.67%和3.42%,水解性N、速效P、速效K分别增加3.64%、6.17%和11.01%,地上部分最大持水量达10.26 t/hm2,高于杉木人工林的9.02 t/hm2。     

神农架4种典型针叶人工林土壤酶活性及其生态化学计量特征

[目的 ]探讨土壤酶活性及其生态化学计量比对土壤微生物养分的限制和土壤养分有效性的指示作用。[方法 ]以神农架地区水杉、柳杉、落叶松和华山松4种人工林纯林土壤为研究对象,测定不同林分土壤酶活性及其生态化学计量比和土壤化学性质。[结果 ]柳杉林、华山松林和落叶松林土壤β-葡萄糖苷酶(BG)活性显著高于水杉林,落叶松林土壤β-乙酰葡糖胺糖苷酶(NAG)活性显著高于其他3个林分,不同林分间土壤磷酸单酯酶(AP)差异不显著;水杉林土壤BG:NAG和BG:AP显著低于其他3个林分,落叶松林土壤BG:NAG显著低于柳杉林和华山松林,落叶松林土壤NAG:AP显著高于其他3个林分,其中,本区域4种林分土壤NAG:AP(1.01±0.22)指示4种类型人工林土壤微生物可能受到土壤氮限制。冗余分析显示:土壤有机碳和pH值是土壤酶活性的重要影响因素。[结论 ]林分是土壤酶活性及其生态化学计量比的重要影响因素,其对土壤有机碳和pH值的影响是调控土壤酶活性变化的主要因素。     

丛枝菌根真菌和不同形态氮对杉木幼苗根际土壤氮磷养分含量及其相关酶化学计量比的影响

[目的]探究丛枝菌根真菌(AMF)和不同形态氮(NH₄⁺-N、NO₃^--N)对杉木根际土壤氮(N)与磷(P)养分含量、相关酶活性及其化学计量比的影响,为杉木人工林的可持续经营管理提供理论依据与数据支持。[方法]本研究以1年生杉木幼苗为研究对象,采用盆栽实验,研究杉木幼苗在接种摩西球囊霉(G.mosseae,Gm)和添加不同形态N(NH₄⁺-N、NO₃^--N)后根际土壤N、P养分含量及其相关酶活性与化学计量比的变化。[结果](1)AMF接种提高了土壤有效P含量,降低了土壤中硝态氮、铵态氮、可溶性有机氮以及全P含量,与NH₄⁺-N处理相比,NO₃^--N处理下AMF对土壤N、P养分的调节作用更显著(p<0.05);(2) AMF和不同形态N添加提高了土壤中酸性磷酸酶(AP)、脲酶(URE)、N-乙酰-β-D葡萄糖苷酶(NAG)...     

林下植被不同管理措施培育杉木大径材林分土壤酶活性差异及质量评价

[目的]探讨林下植被不同管理措施对培育杉木大径材林分土壤酶活性及土壤质量的影响。[方法]本研究以培育杉木大径材林分为研究对象,分析了林下植被保留(UP)、林下植被去除(UR)和林下套种(IP)3种林下植被管理措施培育杉木大径材林分土壤酶活性差异,并以土壤酶作为土壤生物活性指标,结合土壤物理和化学性质,利用主成分分析法对土壤质量进行综合定量评价。[结果]IP处理提高了0～20 cm土层蔗糖酶活性,而20～40、40～60 cm土层3种林下植被管理措施间土壤蔗糖酶活性差异较小;相比于UR和IP处理,UP处理提高了土壤过氧化氢酶活性,脲酶活性则相反,UR和IP处理间土壤脲酶和过氧化氢酶活性差异较小;3种林下植被管理措施下,土壤酸性磷酸酶活性高低排序为IPURUP,多酚氧化酶活性高低排序为UPIPUR;林下植被不同管理措施间土壤脲酶、蔗糖酶和多酚氧化酶活性差异较大,其中,多酚氧化酶对于林下植被管理措施的响应更灵敏,且能反映于较深土层;除酸性磷酸酶活性外,其余土壤酶活性均具明显表聚性,且随土层加深而递减。有机质和水解性氮含量与各种土壤酶活性具有极显著或显著正相关;有效磷含量与蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶活性呈极显著正相关;速效钾含量与蔗糖酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性呈极显著正相关;土壤物理性质与土壤酶活性相关性较弱。将土壤酶活性作为土壤质量指标之一,结合土壤物理性质和化学性质,通过主成分分析提取出3个主成分,反映了原信息量的75.31%。林下植被不同管理措施的土壤质量指数排序均为:IPUPUR。[结论]培育杉木大径材林分中,林下套种楠木的林下植被管理措施对于保持和提升土壤质量效果最佳,其次为林下植被保留措施,林下植被去除措施的效果较差。     

秃杉人工林林下植物和土壤肥力的研究

通过对10年生不同造林密度秃杉人工林林下植被生长状况调查和土壤理化性质的测定,结果表明,随秃杉人工林造林密度增大,林下植被高度、覆盖度和生物量减少,土壤物理性质不良,土壤养分含量降低。秃杉人工林生长过程中要经常调整密度以促进林下植被生长,从而改善土壤理化状况,提高土壤肥力。     

不同密度对福建柏林下植物和土壤肥力变化研究

根据对10年生不同造林密度福建柏人工林林下植被生长状况调查和土壤理化性质的测定,结果表明,随福建柏人工林造林密度增大,林下植被高度、覆盖度和生物量减少,土壤物理性质不良,土壤养分含量降低。福建柏人工林生长过程中要经常调整密度以促进林下植被生长,从而改善土壤理化状况,提高土壤肥力。     

福建柏与杉木混交林造林试验初报

调查福建柏杉木混交林和福建柏纯林人工林的林分生长状况,林下植被生物多样性以及林下土壤的养分状况,结果表明:福建柏纯林植被状况较好,林下植被的丰富度指数和多样性指数均大于福建柏杉木混交林;福建柏纯林土壤的养分状况较好,维持较高的土壤肥力。从提高林地的生产力上看,杉木与福建柏属浅根性树种,种间竞争激烈,混交效果不好,福建柏与杉木混交这个模式不宜大面积造林推广。     

不同林龄无瓣海桑人工林土壤生态化学计量特征

为探究不同林龄无瓣海桑林土壤养分及其生态化学计量特征变化,通过测定10,15,22 a共3个林龄无瓣海桑林0～30 cm土层土壤的pH值、含盐量(TDS)、有机碳(SOC)、全氮(TN)、碱解氮(AN)、全磷(TP)、有效磷(AP)、全钾(TK)和速效钾(AK)含量,计算化学计量比,并分析各指标间的相关性。结果表明：1)造林后,土壤pH值表现为先上升后下降,土壤养分明显增加,土壤SOC,TN含量高于全国土壤平均水平,TP含量略低于全国土壤平均水平;2)不同林龄土壤理化性质及生态化学计量比均存在显著差异,随林龄的增加,土壤pH值先增加后降低,SOC,TN,AN,TP和AK含量先降低后增加,TK和AP变化不明显;3)无瓣海桑林的生长发育可能受到氮(N)的限制,尤其是林龄幼中期影响较大。无瓣海桑人工林对红树林湿地土壤养分的恢复具有明显的调节作用。     

杉木林采伐迹地连栽和撂荒对林地土壤养分与酶活性的影响

研究湖南会同连栽第2代杉木人工纯林和撂荒对第1代杉木人工林采伐迹地土壤养分与酶活性的影响.结果表明:0～30 cm和30～60 cm土层中,撂荒地土壤有机质、养分含量普遍高于连栽杉木人工林地,且腐殖质碳、有效磷含量的差异均达到极显著水平(P＜0.01),全磷含量在0～30 cm土层中的差异达到显著水平(P＜0.05).0～30 cm土层中,撂荒地过氧化氢酶活性极显著高于连栽杉木人工林地(P＜0.01),磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性均显著高于连栽杉木人工林地(P＜0.05),30～60 cm土层中,撂荒地过氧化氢酶、蔗糖酶活性也显著高于杉木人工林地(P＜0.05),磷酸酶和脲酶活性也高于连栽杉木人工林地,但差异不显著(P＞0.05).林地土壤过氧化氢酶、磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性与土壤有机质、养分含量之间均呈较好的正相关,而且与水解氮、速效磷、腐殖质碳的相关性高于其与有机质的相关性.主成分分析表明,土壤酶活性在林地土壤质量体系中扮演着重要角色,其中脲酶、蔗糖酶和磷酸酶可作为林地土壤质量评价的指标.撂荒具有更好地恢复土壤养分含量和酶活性的能力,对维持杉木人工林地持续生产力有着重要作用.     

不同林龄华山松人工林土壤养分及其生态化学计量特征

为了阐明林龄对华山松人工林土壤养分以及碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征的影响，在贵州省毕节市境内的乌蒙山选取4个林龄(10,16,22,47a)的华山松人工林为研究对象，在每个林分内选择具有代表性的地段分别设置3块20 m×20 m样地，每块样地内按“S”形设置5个采样点，测定0～20 cm土层土壤的pH、总碳(TC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TP)、全钙(TC_a)、有机碳(SOC)、速效氮(AN)、速效磷(AP)、速效钾(AK),并计算土壤C∶N∶P化学计量比，分析它们随林龄的变化及其与C∶N∶P化学计量比之间的关系。结果表明：1)不同林龄华山松人工林土壤SOC含量23.624～65.093g/kg, TN含量1.533～5.157g/kg,远高于全国土壤的平均水平；TP含量0.327～1.097g/kg,与全国土壤平均水平相当，说明研究区内土壤C,N含量较高；2)林龄对华山松人工林土壤养分和C∶N∶P生态化学计量比均有显著影响；随着林龄增长，华山松人工林土壤TC,SOC含量，C∶N和C∶P先降低后增加，TN,TP,AN,AP和AK含量逐渐...     

凋落物添加对不同龄级杉木林土壤养分与微生物特性的影响

[目的]探讨并分析不同树种凋落物组合添加对各龄级杉木林土壤养分以及对土壤微生物特性的影响,为南方杉木纯林营造混交林提供理论依据.[方法]以江西分宜不同龄级杉木人工林为研究对象,设置不同树种凋落物组合添加处理,研究其在杉木不同发育阶段对土壤有机碳(SOC)、氮(N)、磷(P)养分及其化学计量比,以及对土壤微生物生物量碳(...     

广西桉树人工林物种多样性与生物量关系

对广西东门桉树人工林18个试验小区物种多样性、群落总生物量、乔木层生物量和林下植被生物量进行研究.结果表明:1)桉树人工林物种丰富度与乔木层、灌草层和群落总生物量呈极显著正相关(α=0.001),相关系数分别为0.693 5、0.702 8和0.710 6;2)叶面积指数与物种丰富度和林下植被生物量均表现为极显著正相关(α=0.001),相关系数分别为0.731 0和0.685 6;3)乔木层生物量与土壤有机质、土壤水解N以及物种丰富度与土壤有机质有较强的相关性.相关系数分别为0.641 6、0.620 3和0.635 9,在0.1水平上达到显著;林下植被生物量与9种土壤养分的相关性均较小,相关系数在0.4以下.以上结果表明:桉树人工林物种多样性的增加有利于林分生物量的提高;叶面积指数和土壤有机质在小尺度上的变化对桉树人工林的物种丰富度和生物量影响较大.     

间伐强度对杉木人工林林下植被和土壤性质的影响

【目的】从发展林下植被、改善群落结构的角度,探讨适合杉木人工林的间伐强度,为提高人工林的稳定性和维护地力、维持人工林的可持续经营提供依据。【方法】2013年对福建省将乐国有林场的杉木人工林采取3种强度间伐:弱度间伐(LT,10%～25%)、中度间伐(MT,25%～35%)和强度间伐(HT,40%～50%),并设置对照样地(CK,未间伐)。于2016年对样地内林木进行每木检尺,调查林下植被物种多样性、盖度、生物量和土壤理化性质。对测定数据进行单因素方差分析,用Tukey法多重比较进行两两差异显著性检验,并对林下植被与土壤理化性质进行Pearson相关分析。【结果】间伐3年后,未间伐、弱度和中度间伐的盖度分别为25.52%、52.81%和58.98%,林下植被均未能形成群落,强度间伐的盖度为100%,林下形成灌木蕨类群落;灌木层物种丰富度、多样性指数、盖度和生物量均随间伐强度增加而增加,均匀度指数随间伐强度的增加而降低;草本层物种丰富度、多样性指数、均匀度指数、盖度和生物量均随间伐强度增加而增加;间伐3年后,弱度、中度、强度间伐林比未间伐林的表层土(0～10 cm)有机质含量分别增加71.41%、39.31%和98.10%,全氮含量分别增加82.76%、51.27%和115.87%,碱解氮含量分别增加49.47%、25.59%和42.22%,有效磷含量分别增加138.29%、112.23%和174.29%,速效钾含量分别增加-16.25%、-24.25%和16.27%,对表层土pH值、全磷含量和土壤物理性质的影响均不显著;灌木的盖度和生物量与土壤的有机质、全氮、全磷和有效磷含量均显著(P<0.05)正相关,此外灌木的盖度还与速效钾含量显著(P<0.05)正相关,草本盖度与土壤理化性质相关性不强,草本生物量与土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮以及有效磷含量显著(P<0.05)正相关,林下植被的盖度和生物量均与土壤pH值和物理性质没有显著相关性。【结论】未间伐的杉木人工林林下植被的物种多样性、盖度和生物量均低,林下植被未能形成群落,缺乏稳定性;间伐能够促进林下植被的发育,增加林下植被生物多样性、盖度和生物量,林下植被能形成群落,可提高维护地力的能力,尤其是强度间伐;建议杉木人工幼龄林进行40%～50%强度的抚育间伐,将郁闭度调整到0.6～0.7较为合理。     

马尾松林下4种灌木植物叶片与土壤生态化学计量特征

[目的]植物-土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及生态化学计量关系反映其土壤养分利用效率及林下光环境对植物的养分限制状况.针对17年生马尾松Pinus massoniana人工林林下4种灌木叶片与土壤全碳(TC)、全氮(TN)、全磷(TP)养分含量及生态化学计量特征进行研究,探索马尾松林下灌木养分状况,为马尾松林下复...     

不同林下植被管理模式对杉木人工林结构的影响

以杉木人工林为研究对象,分析林下植被保留(UP)、林下套种楠木(IP)和林下植被去除(UR)等3种不同林下植被管理模式对杉木人工林生长及林分结构的影响。结果表明:3种模式下杉木人工林平均树高、单株材积及林分总蓄积量表现为IPUPUR,平均胸径表现为UPIPUR;3种模式的林分杉木直径分布均呈明显正态分布,UP、UR、IP模式的杉木径阶分别主要分布于29～31 cm、23～27 cm、27～-33 cm范围内;UP和IP模式的直径离散度相对较小,而UR管理模式的直径离散度相对较大,且接近于1,UR管理模式的林分内杉木分化较为明显。综合3种杉木人工林培育模式来看,IP模式较适合于杉木大径材人工林培育,UP其次,UR效果较差。     

红锥天然林土壤理化性质及水源涵养功能的研究

对福建华安红锥天然林土壤理化性质及林下凋落物持水能力的分析表明 :红锥天然林土壤各营养元素含量丰富 ,表土层养分状况优于深土层 ,但土壤偏酸 ,淋溶与富铝化作用强烈。红锥天然林的土壤容重、孔隙度、持水量及林下凋落物的水源涵养功能均比一般杉木人工林优越。     

4种人工林土壤酶活性与养分的相关性研究

以长沙市城乡交错带4种人工林为研究对象,对不同林分下不同层次土壤的理化性质及脱氢酶、过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶、纤维素酶的活性进行了分析,并对其相关性进行了研究,结果表明:土壤容重自上而下逐渐增加,但差异不明显;土壤pH、有机质及各土壤养分含量均随土层加深而减小;杉木林的土壤肥力状况最好,樟树林较差;不同林分下土壤酶活性均表现出随土层深度增加而减弱的变化规律,杉木林酶活性最高,枫香林酶活性最低;各林分土壤酶活性的高低与土壤容重、含水率没有相关性,土壤磷酸酶、脱氢酶、纤维素酶活性与pH呈显著负相关(P0.05),土壤中5种酶的活性与土壤主要养分因子间均存在极显著或显著的正相关关系。